有源電力濾波器之所以稱為有源,顧名思義該裝置需要提供電源,其應(yīng)用可克服LC濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無功補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)(傳統(tǒng)的只能固定補(bǔ)償),實(shí)現(xiàn)了動態(tài)跟蹤補(bǔ)償,而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無功。有源濾波器現(xiàn)場應(yīng)用有源電力濾波器(APF)是一種用于動態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無功的新型電力電子裝置,它能夠?qū)Υ笮『皖l率都變化的諧波以及變化的無功進(jìn)行補(bǔ)償。
近年來,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,電力電子裝置的應(yīng)用越來越廣,它所產(chǎn)生的諧波和無功功率給電網(wǎng)帶來的各種危害也越來越大。為了抑制高次諧波和補(bǔ)償無功功率,近幾年出現(xiàn)了許多新型的無功補(bǔ)償裝置和有源濾波系統(tǒng)。這些裝置雖然各有不同,但有一點(diǎn)是共同的,即要求準(zhǔn)確快速地檢測出諧波和無功功率,從而實(shí)現(xiàn)快速補(bǔ)償。有源電力濾波器(APF)的關(guān)鍵技術(shù)之一就是逆變器的PWM技術(shù),目前常用的PWM技術(shù)有:
1)基于消除特定次數(shù)諧波的HEPWM技術(shù),需要預(yù)先計算出要消除的若干次諧波,在負(fù)載經(jīng)常變化的情況下,跟隨特性難以;
2)基于正弦波對三角波調(diào)制的SPWM技術(shù),適用于模擬系統(tǒng),在微機(jī)控制系統(tǒng)中很少采用;
3)基于電流滯環(huán)跟蹤控制的PWM技術(shù),比較適合微機(jī)控制,其原理為實(shí)時檢測逆變器的輸出、并與跟蹤目標(biāo)進(jìn)行比較,當(dāng)偏差超出允許的邊帶時,控制器動作,使偏差減小。
針對有源電力濾波器APF的控制,相關(guān)文獻(xiàn)提出了各種控制方法,如正弦三角波調(diào)制,代價函數(shù)小PWM法和空間矢量PWM法、單周控制、無差拍控制、變結(jié)構(gòu)控制等。這里簡單介紹幾種較好、較新的控制方法。
一般來說,波形質(zhì)量,開關(guān)損耗,電壓利用率等是衡量PWM方法的幾個重要指標(biāo),隨著現(xiàn)代大功率器件開關(guān)頻率的不斷提高,有源電力濾波器波形質(zhì)量問題己得到了較好的解決,而開關(guān)損耗問題卻日益嚴(yán)重,以電路拓?fù)涓倪M(jìn)為代表的軟開關(guān)技術(shù)在解決開關(guān)損耗問題的同時也帶來電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的問題,對復(fù)雜電路尤其如此。所以,從PWM控制方法的優(yōu)化上減小開關(guān)損耗,是一個探討的問題。
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